I løpet av de siste årene har det ikke vært mangel på funn av ekstra solplaneter som går i bane rundt røde dvergstjerner. Bare i 2016 og 2017 kunngjorde astronomer funnet av en landlig (dvs. steinete) planet rundt Proxima Centauri (Proxima b), et syv-planeters system som går i bane rundt TRAPPIST-1, og superjordene kretser rundt de nærliggende stjernene i LHS 1140 (LHS 1140b ), og GJ 625 (GJ 625b).
I det som kan være den siste oppdagelsen, kunngjorde fysikere ved University of Texas Arlington (UTA) nylig mulige oppdagelser av en jordlignende planet som går i bane rundt Gliese 832, en rød dvergstjerne bare 16 lysår unna. Tidligere oppdaget astronomer to eksoplaneter i bane rundt Gliese 832. Men etter å ha utført en serie beregninger, indikerte UTA-teamet at en ytterligere jordlignende planet kunne være i bane rundt stjernen.
Studien som beskriver funnene deres, med tittelen “Dynamics of a Probable Earth-mass Planet in the GJ 832 System”, dukket nylig opp i The Astrophysical Journal.Anført av Dr. Suman Satyal - en fysikkforsker, foreleser og laboratorieveileder ved UTA - forsøkte teamet å undersøke stabiliteten til planetariske baner rundt Gliese 832 ved hjelp av en numerisk og detaljert fase-romanalyse.
Som antydet hadde to andre eksoplaneter blitt oppdaget rundt Gliese 832 tidligere, inkludert en Jupiter-lignende gassgigant (Gliese 832b) i 2008, og superjorden (Gliese 832c) i 2014. På mange måter kunne ikke disse planetene være mer annerledes. I tillegg til deres masseforskjell, varierer de mye med hensyn til banene sine - med Gliese 832b som går i bane i en avstand på omtrent 0,16 AU og Gliese 832c som går i en avstand fra 3 til 3,8 AU.
På grunn av dette forsøkte UTA-teamet å avgjøre om det kanskje var en tredje planet med en stabil bane mellom de to. For dette formål gjennomførte de numeriske simuleringer for et tre- og fire-kroppssystem av planeter med elliptiske baner rundt stjernen. Disse simuleringene tok hensyn til et stort antall innledende forhold, som gjorde det mulig å representere alle mulige tilstander (alias fase-rom-simulering) av planetens baner.
De inkluderte deretter radialhastighetsmålingene til Gliese 832, og sto for dem basert på tilstedeværelsen av planeter med 1 til 15 jordmasser. Radial Velocity (RV) -metoden bestemmer eksistensen av planeter rundt en stjerne basert på variasjoner i stjernens hastighet. Det faktum at en stjerne beveger seg frem og tilbake indikerer med andre ord at den påvirkes av tilstedeværelsen av et planetarisk system.
Ved å simulere stjernens RV-signal ved hjelp av et hypotetisk system av planeter, gjorde det også mulig for UTA-teamet å begrense de gjennomsnittlige avstandene som disse planetene ville bane rundt stjernen (også kalt deres halv-store akser) og deres øvre massegrenser. Til slutt ga resultatene sterke indikasjoner på eksistensen av en tredje planet. Som Dr. Satyal forklarte i en UTA-pressemelding:
”Vi brukte også de integrerte dataene fra tidsutviklingen av orbitalparametere for å generere de syntetiske radielle hastighetskurvene til de kjente og jordlignende planetene i systemet. Vi oppnådde flere radielle hastighetskurver for varierende masser og avstander som indikerer en mulig ny midtplanet. ”
Basert på beregningene deres, ville denne mulige planeten i Gliese 832-systemet være mellom 1 og 15 jordmasser og ville omløpe stjernen i en avstand fra 0,25 til 2,0 AU. De bestemte også at det sannsynligvis vil ha en stabil bane i omtrent 1 milliard år. Satyal indikerte, alle tegn som kommer fra Gliese 832-systemet peker mot at det er en tredje planet.
"Eksistensen av denne mulige planeten støttes av langsiktig orbitalstabilitet av systemet, banebasert dynamikk og den syntetiske radielle hastighetssignalanalysen," sa han. "Samtidig er det fortsatt nødvendig med et betydelig stort antall observasjoner av radial hastighet, transittmetodestudier, så vel som direkte bildebehandling for å bekrefte tilstedeværelsen av mulige nye planeter i Gliese 832-systemet."
Alexander Weiss, UTAs fysikkstol, priset også prestasjonen og sa:
“Dette er et viktig gjennombrudd som viser den mulige eksistensen av en potensiell ny planet som kretser rundt en stjerne nær vår egen. At Dr. Satyal var i stand til å demonstrere at planeten kunne opprettholde en stabil bane i den beboelige sonen til en rød dverg i mer enn 1 milliard år, er ekstremt imponerende og demonstrerer verdensklassen evner til vår avdelings astrofysikkgruppe.
En annen interessant tidbit er at denne planetens bane vil plassere den utenfor eller bare innenfor Gliese 832s beboelige sone. Mens Super-Earth Gliese 832c har en eksentrisk bane som plasserer den i den indre kanten av denne sonen, ville denne tredje planeten skjørt sin ytterkant nærmest. På denne måten kan Gliese 832s to Super-Earths veldig godt være Venus-lignende og Mars-lignende.
Når vi ser fremover, vil Dr. Satyal og hans kolleger naturlig være ute etter å bekrefte eksistensen av denne planeten, og andre institusjoner vil garantert gjennomføre lignende studier. Dette stjernesystemet er enda et som sikkert vil bli gjenstand for oppfølgingsstudier de kommende årene, mest sannsynlig fra neste generasjon romteleskop som James Webb romteleskop.
